Le attività di ricerca in questa area sono finalizzate alla modifica dei profili metabolici della cellula vegetale mediante metodi bio-tecnologici con differenti strategie applicative (over-espressione, antisenso, ribozimi hammerhead).
L'obiettivo è di indirizzare i processi metabolici verso la produzione di una o più sostanze (enzimi ometaboliti secondari) capaci di migliorare le qualità nutrizionali, industriali o tecnologiche dei prodotti vegetali.
Il programma di ricerca più rilevante è finalizzato alla creazione di una collezione di pomodori diversificati per la tipologia dei carotenoidi accumulati nel frutto.
Come è noto i carotenoidi costituiscono un'importante classe di pigmenti naturali caratterizzati da un elevato potere antiossidante. Alcuni di essi sono essenziali nella dieta degli animali in quanto precursori della vitamina A (beta-carotene, delta-carotene, alfa-carotene), altri rivestono un ruolo importante nella prevenzione di alcune forme tumorali (es. licopene), altri ancora sono fondamentali nella prevenzione e cura di malattie degenerative della cornea (es. luteina, zeaxantina).

Il primo risultato significativo ottenuto presso il nostro laboratorio è consistito nella selezione di una linea di pomodoro denominata 'HighCaro' (HC) che produce frutti di un intenso colore arancio in seguito all'accumulo di beta-carotene (principale precursore della vitamina A).
Regolando opportunamente l'espressione degli altri geni coinvolti nella via metabolica dei carotenoidi è stato possibile ottenere linee di estremo interesse, tra cui il genotipo UO, in grado di accumulare nel frutto immaturo le xantofille derivate dal beta-carotene e il genotipo HighDelta (HD) che riesce a convertire tutto il licopene del frutto maturo in delta-carotene. La linea HD costituisce il primo passo nel programma di selezione di una pianta in grado di produrre dei pomodori ricchi in luteina. Combinando questi tratti con quelli già presenti nei mutanti naturali è stato possibile arricchire ulteriormente la collezione di linee disponibili che possono essere considerate delle vere e proprie bio-fabbriche di composti naturali ad elevato valore nutrizionale.
Tale ricerca si svolge parallelamente a quella finalizzata all'individuazione di sistemi di trasformazione in grado di ridurre l'introduzione di sequenze esogene nel genoma delle piante trasformate.